NL9101071A - Filter voor de luchttoetreding naar het interieur van een motorvoertuig. - Google Patents

Description

FILTER VOOR DE LUCHTTOETREDING NAAR HET INTERIEUR VAN EEN MOTORVOERTUIG.

De uitvinding heeft betrekking op een filter voor verver-singslucht naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig voor het afvangen van stoffen uit de verontreinigde buitenlucht, gemonteerd op het toevoerkanaal met ventilator voor verversingslucht naar de cabine van genoemd motorvoertuig.

Een soortgelijk filter is bekend uit de Nederlandse Terinza-gelegging nummer 8600739, getiteld: "Luchttoevoer voor een auto". Het betreft hier een filter in de luchttoevoer van een automobiel, welke zich op autosnelwegen door industriële gebieden voortbeweegt. Vooral bij filevorming kan de auto zich in de nabijheid van een voertuig met een dieselmotor bevinden of men rijdt over autowegen door industriële gebieden, welke niet optimaal gesaneerd zijn. De verontreinigde lucht wordt nu door een filter met adsorberend materiaal, zoals actieve koolstof gestuwd. Ook kan dit bekende filter een vulling hebben dat opgebouwd is uit verschillende adsorberende stoffen.

Aan dit bekende filter kleeft als nadeel, dat alle verontreinigde stoffen in een enkel filtercompartiment afgevangen dienen te worden met een enkel filtermateriaal, dat onduidelijk van samenstelling is. Hierdoor zal in de praktijk geen gerichte en langdurige afvang van milieu-onvriendelijke stoffen en de gezondheid schadende stoffen plaatsvinden, waardoor een optimaal welbevinden in gezondheidstechnische zin in de cabine van het motorvoertuig niet mogelijk is, hetgeen weer duidelijk een bezwaar met het oog op de verkeersveiligheid is.

Verder is een filter voor verse luchttoevoer bekend uit de Nederlandse Terinzagelegging nummer 7903187. Hierbij bestaat het filter uit een luchtdoorlatend, vervormbaar dragermate-riaal, waarop respectievelijk waarin chemische sorptiemas-sa's aangebracht respectievelijk opgenomen zijn. Het drager- materiaal kan zijn een weefsel van naaldvilt. Voorts kan het dragermateriaal laagsgewijs zijn aangebracht, waarbij de chemische sorptiemassa's zich tussen die lagen bevinden. De chemische sorptiemassa’s kunnen uit actieve kool en/of actieve cokes en/of calciumchloride e.d. bestaan.

Het nadeel van dit bekende filter is, dat het filter nagenoeg enkel op adsorberen van in de lucht aanwezige stoffen is gericht en niet zozeer op het afvangen van concrete ongeladen deeltjes.

De doelstelling van de onderhavige uitvinding is een filter voor de luchttoetreding naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig te verschaffen waaraan vorengenoemde bezwaren niet kleven en wel zodanig, dat het genoemde filter een specifieke opbouw heeft bestaande uit ene pakket filter-lagen van materialen van diverse aard en dat middels een bypassklep de luchtstroom om de filterlagen heen kortsluit-baar is en dat het genoemde pakket filterlagen en de genoemde bypassklep op en in een zogenaamde omkasting zijn aangebracht, waarbij de genoemde omkasting universele afmetingen heeft en wel zodanig, dat de genoemde omkasting met aan-sluittoebehoren in het merendeel van de huidige motorvoertuigen zonder ombouw vrij direct te monteren is.

De voordelen zijn een qua afvangen gezien, vrij absoluut filter met een standtijd, welke in kilometers gezien, enkele malen de standtijd van de gebruikelijke bekende filters heeft. De standtijd is om de gedachten te bepalen circa 50 000 km. Voorts is het universele karakter van het filter van groot voordeel om toepasbaar te zijn op het merendeel van de huidige motorvoertuigen.

Een verdere ontwikkeling van de uitvinding bestaat daaruit, dat het genoemde pakket filterlagen in de stromingsrichting van de verversingslucht gezien, in totaliteit een drielaags-filter is en wel zodanig, dat de eerste laag het grove filter of voorfilter vormt voor het afvangen van relatief grovere deeltjes en de daarop volgende tweede laag het hoofdfilter voor het afvangen van relatief fijnere deeltjes en vervolgens de daarop volgende derde laag een adsorptie-filter vormt voor het afvangen van rook- en geurstoffen en allerlei in de lucht zwevende chemische complexen, waarbij het genoemde voorfilter een wand van de genoemde omkasting vormt en waarbij het genoemde hoofdfilter en het genoemde adsorptiefilter als een enkel filtertablet, plaatsbaar in de genoemde omkasting uitgevoerd is.

De voordelen hiervan zijn, dat het afvangen van de verontreinigende deeltjes van grof naar fijn geschiedt waardoor een dichtslaan van het totale filter niet of eerst pas na een veel langere standtijd zal plaatsvinden. Tevens kan men dan naar behoefte slechts een gedeelte van het filter vervangen, te weten voorfilter of filtertablet, dus een gedeelte van het totale filter.

Verder bestaat een verdere ontwikkeling van het filter overeenkomstig de uitvinding daaruit, dat het genoemde grovere voorfilter bestaat uit een laag wol voor het afvangen van deeltjes met afmetingen >=5.10Λ-3 mm en dat de totale dikte van het genoemde voorfilter circa 5 mm is en dat genoemd grover voorfilter uit het materiaal synthetische glaswol bestaat.

Het betreft hier bijvoorbeeld als technisch bekend staand R-15 voorfiltermedium. Het voordeel hiervan is, dat het een gravimetrisch rendement heeft van 80-85% voor "grote" stofdeeltjes, welke in het algemeen groter zijn dan 5.10^-3 mm. De weerstand bedraagt bij een luchtsnelheid van 0,027 m/sec. circa 10 Pa.

Dan bestaat een verdere ontwikkeling van het filter overeenkomstig de uitvinding daaruit, dat genoemd hoofdfilter bestaat uit een gevouwen filterdoek voor het afvangen van deeltjes met afmetingen >=1.10A-3 mm en dat de totale dikte van het genoemde hoofdfilter in gevouwen toestand circa 35 mm is en dat genoemd hoofdfilter bestaande uit genoemde gevouwen filterdoek van het materiaal glasvezelpapier,

Varicel 10, is en dat het vouwen golfsgewijs plaatsheeft tot een filterdikte (= 2* de amplitude van de golf) van circa 35 mm en met circa 18 golven per inch.

Men kan hierbij denken aan het glasvezelpapier AAF-Varicel 10. De voordelen hiervan zijn, dat dit hoofdfilter van glasvezelpapier een gemiddelde dust-spot efficiency heeft van 90-95% en dat de in de buitenlucht voorkomende roetdeeltjes in het algemeen een grootte hebben >1.10A-3mm, welke volledig door dit hoofdfilter uit de lucht verwijderd worden en dat de in de lucht voorkomende sporen een kleinste afmeting hebben van 4 tot 5.10A-3 mm en dus eveneens volledig uit de lucht verwijderd worden door dit hoofdfilter en door de wijze van vouwen ontstaat er op optimale wijze een dergelijk groot filteroppervlak, dat een zeer lange standtijd ervan na het eerder genoemde voorfilter verzekerd is. De weerstand bedraagt bij een luchtsnelheid van 0,027 m/sec. circa 25 Pa.

Voorts bestaat een verdere ontwikkeling van het filter overeenkomstig de uitvinding daaruit, dat het genoemde adsorptiefilter voor het afvangen van rook- en geurstoffen uit deeltjes actieve koolstof bestaat, waarbij de deeltjes, staafjes zijn met een diameter van circa 2 mm en een lengte tot circa 5 mm en dat de genoemde staafjes door middel van een bindmiddel tezamen zijn gehouden tot een filterlaag en dat de dikte van genoemde laag circa 20 mm is.

Het grote voordeel hiervan is, dat een derde filter of nafilter is gecreëerd, dat een hele reeks dampen en geuren kan adsorberen. De adsorbtiecapaciteit varieert met de soort stof of damp. Men kan hiervoor de officiële opgave raadplegen van de fabrikant van actieve koolstof, namelijk NORIT, Postbus 105, 3800 AC Amersfoort, Nederland.

Dan bestaat een verdere ontwikkeling van het filter overeenkomstig de uitvinding daaruit, dat een gedeelte van de buitenwand vaii de omkasting als grover voorfilter is uitgevoerd en dat het genoemde ,hoofdfilter tezamen met het ge noemde adsorptiefilter als een enkel filtertablet met tussenruimte tot het voorfilter is aangebracht en dat middels genoemde bypassklep de grof voorgezuiverde luchtstroom om het filtertablet heen kortsluitbaar is, waarbij genoemde bypassklep in werking treedt bij een instelbaar drukverlies over het genoemde'filtertablet bestaande uit de genoemde filterlagen.

Het voordeel hiervan is, dat te allen tijde een lage weerstand voor de totale filterconstructie gewaarborgd is. Dus ook bij een koude start. De bypassklep opent zich automatisch als de totale weerstand te hoog oploopt en kunnen zodoende problemen met het oog op ventilatie van de cabine worden voorkomen, zoals van binnenuit beslagen ruiten.

Een verdere ontwikkeling van het filter overeenkomstig de uitvinding bestaat daaruit, dat genoemde hulpstukken bestaan uit een ventilatoraansluitstuk en een flexibele slang aan-sluitbaar op het inlaatstuk van de aanzuigventilator van het luchtverversingssysteem van het motorvoertuig.

Het voordeel hiervan is, dat door middel van een paar eenvoudige hulpstukken het luchtfilter overeenkomstig de uitvinding op nagenoeg elk motorvoertuig aansluitbaar is.

Vervolgens wordt het filter overeenkomstig de uitvinding voor verversingslucht naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig voor het afvangen van stoffen uit de verontreinigde buitenlucht gemonteerd op het toevoerkanaal met ventilator voor verversingslucht naar de cabine van genoemd motorvoertuig aan de hand van een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm weergegeven in de tekening nader beschreven. Hierbij toont:

Fig. 1 een dwarsdoorsnede van het filter voor verversingslucht naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig voor het afvangen van stoffen uit verontreinigde buitenlucht overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Het filter 1 voor verversingslucht naar de cabine van een motorvoertuig voor het afvangen van stoffen uit verontreinigde buitenlucht, omvat een omkasting 2 van bij voorkeur een milieuvriendelijk materiaal, zoals polyetheen (PE). De verontreinigde buitenlucht komt aangegeven met de groep pijlen 3 het voorfilter 4, dat als een groffilter uitgevoerd is, binnen en belandt zodoende in de ruimte 5 van de omkasting 2. Vervolgens stroom de verontreinigde buitenlucht ontdaan van de grovere deeltjes door het hoofdfilter 6 van gevouwen filterdoek voor het afvangen van de fijnere deeltjes en gaat vervolgens door het adsorptiefliter 7 bestaande uit aan elkaar gekitte deeltjes (staafjes) actieve koolstof voor het afvangen van de rook- en geurstoffen en andere complexe verbindingen. De gereinigde lucht stroomt vervolgens in de ruimte 8 en vervolgt dan zijn weg via een venti-latoraansluitstuk 9 en een niet aangegeven flexibele slang naar het inlaatstuk van de aanzuigventilator van het motorvoertuig, waarna de gereinigde lucht verder naar het interieur of de cabine van het motorvoertuig wordt gestuwd.

Om bij koude ochtenden het beslaan van ruiten in de autoca-bine te voorkomen en de buitenlucht met een geringe weerstand naar het interieur of de cabine van het motorvoertuig te brengen en wel onder verhoogde snelheid en een lage filterweerstand, wordt de op een bepaald drukverschil tussen de ruimten 5 en 8 ingestelde bypassklep geopend en wordt de grof voorgereinigde lucht bijgemengd bij de volledig gereinigde lucht, welke door het filterpakket 6,7 stroomt, waardoor met een groot luchtdebiet het vocht aan de cabinezijde van de ruiten snel wordt verwijderd. Daarna wordt het luchtdebiet weer op normaal gezet en vindt weer volledige reiniging van de buitenlucht plaats, omdat de bypassklep 10 zich weer sluit als gevolg van een lager luchtdebiet.

Voorts dient opgemerkt te worden, dat het hiervoor beschreven filter voor het reinigen van verontreinigde buitenlucht naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig, een voorkeursuitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding is en dat modificaties hierop mogelijk zijn zonder de bescher- mingsomvang van dit octrooischrift te verlaten. Als een mogelijk toepassingsgebied valt ook nog te denken aan toe-pa.ssing in luchtverVersingskanalen van gebouwen, waarbij uiteraard de afmetingen van de dwarsdoorsnede dienovereenkomstig aangepast zijn.

Claims (14)

1. Filter voor verversingslucht naar het interieur of de cabine van een motorvoertuig voor het afvangen van stoffen uit verontreinigde buitenlucht, gemonteerd op het toevoerkanaal met ventilator voor verversingslucht naar de cabine van genoemd motorvoertuig, met het kenmerk, dat het genoemde filter (1) een specifieke opbouw heeft bestaande uit een pakket filterlagen (4,6,7) van materialen van diverse aard en dat middels een by-passklep (10) de luchtstroom om de filterlagen (6,7) heen kortsluitbaar is en dat het genoemde pakket filterlagen (4,6,7) en de genoemde bypassklep (10) op en in een zogenaamde omkasting (2) zijn aangebracht, waarbij de genoemde omkasting (2) universele afmetingen heeft en wel zodanig, dat de genoemde omkasting (2) met aansluittoebehoren in het merendeel van de huidige motorvoertuigen zonder ombouw vrij direct te monteren is.

2. Filter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde pakket filterlagen (4,6,7) in de stromings-richting van de verversingslucht gezien, in totaliteit een drielaagsfilter is en wel zodanig, dat de eerste laag het grove filter of voorfilter (4) vormt voor het afvangen van relatief grovere deeltjes en de daarop volgende tweede laag het hoofdfilter (6) voor het af-vangen van relatief fijnere deeltjes en vervolgens de daarop volgende derde laag een adsorptiefilter (7) vormt voor het afvangen van rook- en geurstoffen en allerlei in de lucht zwevende chemische complexen, waarbij het genoemde voorfilter (4) een wand van de genoemde omkasting (2) vormt en waarbij het genoemde hoofdfilter (6) en het genoemde adsorptiefilter (7) als een enkel filtertablet, plaatsbaar in genoemde omkasting (2)Juitgevoerd is.

3. Filter volgens de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het genoemde grovere voorfilter (4) bestaat uit een laag wol voor het afvangen van deeltjes met afmetingen >=5.10Λ-3 mm en dat de totale dikte van het genoemde voorfilter (4) circa 5 mm is.

4. Filter volgens de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat genoemd hoofdfilter (6) bestaat uit een gevouwen filterdoek voor het afvangen van deeltjes met afmetingen >=1.10~-3 mm en dat de totale dikte van het genoemde hoofdfilter (6) in gevouwen toestand 5 mm is.

5. Filter volgens de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het genoemde adsorptiefilter (7) voor het afvangen van rook- en geurstoffen uit deeltjes actieve koolstof bestaat, waarbij de deeltjes, staafjes zijn met een diameter van circa 2 mm en een lengte tot circa 5 mm en dat de genoemde staafjes door middel van een bindmiddel tezamen zijn gehouden tot een filterlaag en dat de dikte van genoemde laag circa 20 mm is.

6. Filter volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat genoemd grover voorfilter (4) uit het materiaal synthetische glaswol bestaat.

7. Filter volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat genoemd hoofdfilter (6) bestaande uit genoemde gevouwen filterdoek van het materiaal glasvezelpapier, Varicel 10 is, en dat het vouwen golfsgewijs plaatsheeft tot een filterdikte (=2* de amplitude van de golf) van circa 35 mm en met circa 18 golven per inch.

8. Filter volgens de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat een gedeelte van de buitenwand van de omkasting (2) als grover voorfilter (4) is uitgevoerd en dat het genoemde hoofdfilter (6) tezamen met het genoemde adsorptief ilter als een enkel filtertablet met tussenruimten tot het voorfilter (4) is aangebracht en dat middels genoemde bypassklep (10) de grof voorgezuiverde luchtstroom om het filtertablet (6,7) heen kortsluit-baar is, waarbij genoemde bypassklep in werking treedt bij een instelbaar drukverlies over het genoemde fil-tertablet bestaande uit de genoemde filterlagen (6,7).

9. Filter volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat achter het totale filterpakket voorzien is in de plaatsing van een extra ventilator.

10. Filter volgens voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van de genoemde omkasting (2) universele afmetingen heeft met de voorkeursmaten van circa 90 * 190 mm2.

11. Filter volgens de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat genoemd luchtfilter door middel van een aantal hulpstukken op de ventilatorbuis van een bepaald type motorvoertuig aansluitbaar is.

12. Filter volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat genoemde hulpstukken bestaan uit een ventilatoraansluit-stuk (9) en een flexibele slang aansluitbaar op het inlaatstuk van de aanzuigventilator van het luchtver-versingssysteem van het motorvoertuig.

13. Filter volgens voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de genoemde omkasting (2) met toebehoren uit milieuvriendelijke kunststof vervaardigd is.

14. Filter volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat genoemde milieuvriendelijke kunststof polyetheen (PE) is.